CS210623B2

CS210623B2 - Polymere heat resistant mixture

Info

Publication number: CS210623B2
Application number: CS753853A
Authority: CS
Inventors: Jean-Noel Bertrand
Original assignee: Labofina Sa
Priority date: 1974-07-12
Filing date: 1975-06-02
Publication date: 1982-01-29
Also published as: IT1039823B; JPS5131742A; CA1062389A; DE2530293A1; US4092281A; DK315075A; DE2530293C2

Description

Vynález se týká polymerních, zejména polystyrénových ohnivzdorných směsí.

Polystyrénové směsi, kterými se rozumí polystyren, kopolymery akrylonitrilu-butadienu-styrenu či (ABS) a polystyreny obsahující kaučuk se zvýšenou rázuvzdorností, potřebují být pro četné aplikace ohnivzdorné nebo alespoň ’ obsahovat složky zpomalující šíření plamenů. Pro zjednodušení budou tyto složky označovány názvem „aditiva zhášející oheň“.

Nejběžněji používaná aditiva zhášející _ oheň jsou organické sloučeniny obsahující brom a/nebo chlor a/nebo fosfor. Navrhují se též dusíkaté sloučeniny, jako bromaniliny, brómovaný difenylamin a anilidy, většinou v kombinaci s chlorovanými uhlovodíky.

Aby se snížilo množství aditiva zhášejícího· oheň nezbytné pro získání polystyrénové směsi odpovídající kladeným nárokům, pokud jde o hoření a šíření plamenů, byl studován synergický účinek jiných aditiv. Takovými aditivy jsou obecně kysličníky nebo sirníky těžkých kovů, z nichž pak zvláště kysličník antimonitý vykazuje synergický účinek s halogenovanými aditivy zhášejícími oheň.

Použije-li se samotný nebo v nepřítomnosti halogenované sloučeniny, nevykazuje kys2 ličník antimonitý retardační efekt na hoření nebo· šíření plamene.

Účelem vynálezu je použití nové sloučeniny projevující synergický účinek s aditivy zhášejícími oheň použitými ve směsi s kysličníkem antimonitým.

Účelem vynálezu je dále získání polymerní směsi, která má navíc antistatické vlastnosti.

Předmětem vynálezu je polymerní směs, vyznačující se tím, že obsahuje styrenový polymer, halogenovanou a/nebo· fosforovanou aditivní složku zhášející oheň, · v množství poskytujícím 2 až 15 °/o hmotnostních halogenu a/nebo 0,5 až 5 hmotnostních fosforu v konečném produktu, 0,01 až 7 % hmotnostních kysličníku antimonitého, vztaženo na hmotnost polymeru a 0,2 až 8 · % hmotnostních, vztaženo na polymer, organické alifatické dusíkaté sloučeniny ze skupiny aminů, amidů a amoniových sloučenin obsahujících 8 až 25 uhlíkových atomů.

Název „styrenové polymery“ nezahrnuje pouze homopolymery, jako je krystalický polystyren, ale též rázuvzdorné polystyreny, obsahující až · 15 % kaučuku.

Aditivum zhášející oheň, používané v polymerní směsi podle vynálezu, je halogenovaná organická sloučenina. Jako činitel zhášejících oheň se používá takových, která •nejsou příliš těkavá, například polyhalogenované difenyly, polyhalogenované difenylethery, perhalogenpentacyklododekany, tris- (2,3-dlbrompropyl )f osfát.

Dusíkaté sloučeniny používané podle vynálezu jsou alifatické dusíkaté sloučeniny s radikálem s rovným řetězcem, majícím 8 až 25 uhlíkových atomů a obsahujícím hydrofilní funkci.

Hydrofiliní skupina je odvozena s výhodou ze skupiny zahrnující aminy, amidy a sloučeniny obsahující ammoniový radikál. Tyto skupiny mohou být eventuálně hydroxyalkylovány, čímž se zvyšuje hydrofilní charakter těchto dusíkatých sloučenin. Hydroxyalkylderiváty obsahují od 2 do 6 hydroxyalkylskupin.

Dusíkatá sloučenina může obsahovat také lipofilní skupinu, kterou je s výhodou alifatická karboxylová kyselina, volená ze skupiny sloučenin typu kyseliny pelargonové, kapronové, oktanové, cetylové a stearové.

Mimoto vykazují shora uvedené dusíkaté sloučeniny podle vynálezu antistatické vlastnosti, což má značnou výhodu pro získaný konečný polymer. Obecně se používá podle vynálezu takových dusíkatých sloučenin jako jsou aminy, nebo amidy, popřípadě hydroxyalkylovaných mastných kyselin nebo sloučeniny s ammoniovým radikálem. Tyto sloučeniny se volí zejména ze skupiny obsahující diethanolamid kyseliny laurové, ethoxylovaný cetylamin a triisopropanolamid kyseliny pelargonové. Těchto sloučenin se používá účelně od 0,2 do 8 % hmotnostních, s výhodou od 1 do 3 % hmotnostních.

Navíc bylo zjištěno, že použitím dusíkaté sloučeniny lze snížit množství kysličníku antimonitého přidávaného do směsi, o asi 50

Následující příklady blíže objasňují charakter polymerních směsí podle vynálezu, aniž by ho omezovaly, zejména pak dokládají synergický účinek a jeho vliv na ohnivzdorné vlastnosti směsi.

Samozhášení, charakterizované tím, že o heň nevydrží, se testuje na vzorcích o rozměrech 15,23 cm X 1,27 cm X 0,32 cm následujícím postupem.

Vzorek se zavěsí tak, že délka je ve svislé poloze ve výšce 0,95 cm nad hořákem. Potom se hořák zapálí a seřídí tak, aby plamen měl výšku 1,9 cm. Plamen se seřídí přívodem vzduchu tak, aby žlutý konec na vrcholu plamene zmizel. Tento plamen se umístí pod spodní hranu vzorku do osy; plamen se zde ponechá po dobu 10 sekund. V tom okamžiku se plamen odstraní a sleduje se čas zhasnutí vzorku. Jakmile hoření vzorku po odstranění hořáku ustane, hořák se ihned umístí pod vzorek znovu na dobu 10 sekund. Hořák se znovu odstraní a změří se čas zhasnutí. Hodnoty uvedené v příkladech představují průměrné hodnoty 40 po sobě následujících měření (20 měření vzorků a 2 měření u jednoho vzorku).

Antistatický efekt se hodnotí stupněm „zašpinění“ destiček z polymerních směsí podle vynálezu, umístěných svisle na podstavci a vystavených po dobu 1 dne až 1 měsíce prachu v místnosti a podle níže uvedené stupnice. Každé destičce se přidělí koeficient 0, 1, 2 nebo 3.

0: zcela zaprášená destička

1: destička se zřetelnými pruhy prachu 2: destička se slabými pruhy prachu 3: destička bez prachu

Příklad 1

Připraví se směs obsahující polystyren se zvýšenou rázuvzdorností, 10 hmotnostních procent dekabromdifenylu, 0 nebo 2 hmotnostní procenta diethanolaminu kyseliny laurové (LDE) a různé koncentrace kysličníku antimonitého.

Tabulka I uvádí časy zhášení plamene různými koncentracemi kysličníku antimonitého.

Tabulka I doba zhášení (v sekundách]

Kysličník antimonitý	bez LDE	s 2 % LDE
0	56	34
1	21,2	3,36
<, 2	2,61	1,06
3	2,18	0,81
5	0,93	0,79

210'6 2 3

Tento - příklad jasně dokazuje, že LDE vykazuje synergický účinek s halogenovanými sloučeninami zhášejícími oheň v nepřítomnosti kysličníku antimonitého. Dokazuje zároveň zlepšení 'synergismu kysličníku antimonitého na ohnivzdornost polymeru vlivem použití 2% dusíkaté sloučeniny: množ ství kysličníku antimonitého lze prakticky zredukovat na ' polovinu, přičemž z hlediska zhášení se dosáhne stejných výsledků.

Vzorky obsahující LDE byly sledovány v dále uvedených antistatických testech s následujícími výsledky:

doba:	1 den	3 dny	1 měsíc
koeficient:	3	3	3

Pro srovnání se připraví směs obsahující jiný typ antistatického činidla, neodpovídající však typu dusíkaté sloučeniny, definované výše.

Připraví se směs obsahující polystyren ja ko v příkladu 1, 10 hmotnostních procent dekabromdifenylu, 2 hmotnostní procenta laurylsulfátu sodného a 5 hmotnostních procent kysličníku antimonitého.

směs bez laurylsulfátu směs obsahující % laurylsulfátu časy zhášení plamena

0,93 sek

26,3 -sek

Tento příklad dobře ukazuje, že zlepšení synergického účinku kysličníku antimonitého se nedosáhne, jestliže se nepoužije typu dusíkaté sloučeniny podle vynálezu.

Příklad 2 jako v příkladu 1, 15 hmotnostních % perchlorpentacyklododekanu, 0 nebo 2 - hmotnostních % diethanolamidu kyseliny laurové (LDE) a 5 hmotnostních - %! kysličníku antimonitého.

Připraví se směs obsahující polystyren hmotnostních % LDE doba zhášení plamene 2,35 sek hmotnostní % LDE

1,62 sek den dny měsíc antistatická aktivita vzorku s LDE

Tento příklad je důkazem, že synergický účinek je zachován i při použití jiného oheň zhášejícího činidla.

Příklad 3 ko v příkladu 1, 10 hmotnostních '% dekabromdifenylu, '0 nebo 2 hmotnostní % monoisopropanolamidu kyseliny laurové (LIS) a 3 hmotnostní % Sb2O3.

Připraví se -směs obsahující polystyren ja0 hmotnostní % LIS hmotnostní %' LIS doba zhášení plamene

2,18 sek

1,18 sek antistatická aktivita vzorku s LIS den dny

-měsíc

Příklad 4

Připraví se směs obsahující polystyren jako v příkladu 1, 10% hmotnostních deka bromdifenylu, 0 ' nebo 2 hmotnostní % triisopropanolamidu kyseliny pelargové (PTA) a 3 hmotnostní % kysličníku antimonitého.

hmotnostních % PTA hmotnostní % PTA doba zhášení plamene

2,18 sek

1,26 sek den dny měsíc antistatická aktivita vzorku s PTA 3

Příklad 5

Připraví se směs obsahující polystyren jako v příkladu 1, 10 hmotnostních °/o dekadoba zhášení: 1,25 sek den bromdifenylu, 3 hmotnostní %' kysličníku antimonitého a 1,5 hmotnostních % ethoxylovaného cetylaminu [obsahujícího 2 ethoxylové skupiny).

dny 1 měsíc antistatická aktivita:

Příklad 6

Připraví se směs jako v příkladu 5, s tím, rozdílem, že se přidá 1,5 hmotnostních % N-(3-dodecyloxy-2-hy droxyp-ropyl) -ethanolaminu namísto cetylaminu.

doba zhášení: 1,19 sek den dny 1 měsíc

Anttstatická aktivita:

Příklad 7

Připraví se směs jako v příkladu 5, s tím rozdílem, že se přidá 1,2 hmotnostních % (3-laurylamiroproryl)trimethylamonшm' methosulfátu namísto cetylaminu.

antistatická aktivita:

den doba zhášení: 1,31 sek 3 dny měsíc

Příklad 8

Připraví se směs obsahující rázuvzdorný polystyren stejně jako v příkladu 1, 10 hmot nostních % dekabromdi-fenyletheru, 0 nebo 2 hmotnostní % riethanolamidu kyseliny laurové (LDE) a 3 hmotnostní % kysličníku antimonitého.

hmotnostních % LDE hmotnostní % LDE doba zhášení plamene

1,94 sek

0,89 sek antistatická aktivita vzorku s LDE 3 den dny měsíc

Tyto příklady dokazují, že se získají směsi, které vlivem synergického- účinku použitých antistatických činidel mají zlepšenou ohnivzdornost, ale navíc výhodné vlastnosti antistatické.

Claims

1. Polymerní ohnivzdorná směs, vyznačující se tím, že obsahuje styrenový polymer, halogenovanou a/nebo fosforovanou aditivní složku zhášející oheň v množství poskytujícím 2 až 15 % hmotnostních halogenu a/nebo 0,5 až 5 % hmotnostních fosforu v konečném produktu, 0,01 až 7 % hmotnostních kysličníku antimonitého, vztaženo na hmotnost polymeru a 0,2 až 8 °/o hmotnostních, vztaženo na polymer, organické alifatické dusíkaté sloučeniny ze skupiny aminů, amidů a amoniových sloučenin obsahujících 8 až 25 uhlíkových atomů.

2. Polymerní ohnivzdorná směs podle bodu 1, vyznačující se tím, že styrenovým polymerem je homopolymer styrenu.

3. Polymerní ohnivzdorná směs podle bodu 1, vyznačující se tím, že styrenovým polymerem je rázuvzdorný polystyren obsahující až 15 %’ hmotnostních kaučuku.

4. Polymerní ohnivzdorná směs podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že aditivní složko-u zhášející oheň je halogenovaná organická sloučenina.

5. Polymerní ohnivzdorná směs podle bodu 4, vyznačující se tím, že organická halogenovaná sloučenina je odvozená ze skupiny obsahující polyhalogenované difenyly, polyhalogenované difenylethery a perhalogenpentacyklododekany.

VYNÁLEZU

6. Polymerní ohnivzdorná směs podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že aditivní složkou zhášející oheň je organofosforečná sloučenina.

7. Polymerní ohnivzdorná směs podle bodu 6, vyznačující se tím, že organofosforečnou sloučeninou je tris-(2,3-dibrompropyljfosfát.

8. Polymerní ohnivzdorná směs podle bodů 1 až 7, vyznačující se tím, že dusíkatými sloučeninami jsou alifatické dusíkaté sloučeniny mající radikál s rovným řetězcem s 8 až 25 uhlíkovými atomy.

9. Polymerní ohnivzdorná směs podle bodu 8, vyznačující se tím, že dusíkatými sloučeninami jsou aminy nebo amidy mastných kyselin, popřípadě hydroxyalkylované, nebo sloučenina s amoniovým radikálem.

10. Polymerní ohnivzdorná směs podle bodů 8 a 9, vyznačující se tím, že dusíkatými sloučeninami jsou deriváty ze skupiny obsahující diethanolamid kyseliny laurové, ethoxylovaný cetylamin a triisopropanolamid kyseliny pelargonové.

11. Polymerní ohnivzdorná směs podle bodů 8 až 10, vyznačující se tím, že množství dusíkatých sloučenin je od 1 do 3 procent hmotnostních, počítáno na hmotnost polymeru.